1997 Fiscal Year Annual Research Report
レーザーを用いた常温陽子偏極とその素粒子・核物理学への応用
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07554006
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
政池 明 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40022587)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺嶋 正秀 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00188674)
広田 襄 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90093301)
清水 裕彦 理化学研究所, 研究員 (50249900)
延与 秀人 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30213606)
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| Keywords | 高温陽子偏極 / 偏極陽子標的 / レーザーによる陽子偏極 / 固体効果 / ペンタセン / ナフタリン / パラタフェニール |
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| Research Abstract |
ペンタセンをドープしたナフタリンとパラタフェニールの単結晶にこの補助金で平成8年度までに整備した窒素レーザー及び色素レーザー発光機器よりのレーザービームを照射してペンタセンの電子を三重項状態に励起し、その寿命の間にX-バンドのマイクロ波をあてて陽子偏極の振る舞いを調べた。
窒素レーザーを用いた場合にはペンタセンの三重項高励起状態が関与して陽子偏極を抑制していることが示唆された。また常温では分子運動の陽子スピンの緩和への影響が無視できないことも明らかになった。これらのデータをふまえて大強度色素レーザーを液体窒素温度の結晶に照射した場合の詳しい偏極特性を調べ、波長600nm,強度350mW/cm^3の色素レーザーが最適であると判断した。また一定の周波数のマイクロ波をあてながら磁場を掃引することによって積分型固体効果が有効に働くことを確認し、その最適条件と求めた。その結果、ペンタセン分子を0.001モル%ドープしたナフタリン結晶に0.3テラスの磁場中で色素レーザーを12時間照射しつつ積分固体効果を実行すると30%以上の陽子偏極が得られることを確認した。これは熱平衡状態に比べ8×10^4倍という大きな値である。この偏極の緩和時間は0.005テラスで2時間以上であることも明らかになった。また0.1%モルペンタセンをドープしたパラタフニールの場合は常温で1.3%,窒素温度で19%の陽子偏極を得ることが出来た。これらの偏極度は低速中性子ビームの透過率測定によっても確認され、この方法が中性子ビームの偏極方法としても有用であることが明らかになった。
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[Publications] L.Y.Lowie, et al.: "Neutron resonance spectroscopy of ^<107>Ag and ^<109>Ag" Phys.Rev.C. 56. 90-97 (1997)
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[Publications] Yen Yi-Fen, et al.: "Determination of the gamma-ray background in a pulsed epithermal neutron beam" Nucl.Inst.Meth.A. 397. 365-370 (1997)
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[Publications] S.J.Seestrom, et al.: "Study of parity nonconservation with epithrmal neutrons" Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.(USA). 2867. 388-397 (1997)
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[Publications] A.N.Chernikov, et al.: "Energy and orientation dependence of neutron depolarization in a large single crystal of ferromagnetic holmium" J.Appl.Phys.(USA). 81. 1358-1361 (1997)
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[Publications] P.R.Huffman, et al.: "Test of parity-conserving time-reversal invariance using polarized neutrons and nu-clear spin aligned holmium" Phys.Rev.C. 55. 2684-2696 (1997)
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[Publications] K.Sakai, et al.: "Observetion of parity-violating neutron spin rotation in the n-^<139> La p-wave resonance" Phys.Lett.B. 391. 11-14 (1997)
